可变气门升程机构及发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机领域，具体地，涉及一种可变气门升程机构，还涉及一种具有该可变气门升程机构的发动机。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的迅速发展，汽车的性能取得了很大的进步和提高。人们对汽车的喜爱和依赖程度也是日益增加，几乎是生活的必需品。随着汽车的普及，消费者对汽车性能的要求也在与日俱增。动力性和节能性作为汽车性能的两个重要方面，也是研宄人员一直在努力的课题。在动力性和节能性的有力推动下，发动机的可变气门升程技术作为重要的角色登上了发动机研宄的舞台。
[0003]气门升程可变的目的就是为了改变进气量，以达到提升效能从而降低油耗。汽车在行驶过程中总要遇到怠速、加速、匀速和减速这些基本过程，如果所有的过程是使用非可变气门升程的话，就会降低性价比。譬如，在汽车刚起步时，如果这时候吸入大量的空气，那么这个时候空燃比就会下降，发动机处于稀燃的状态，扭矩提升缓慢，转速提高但动力不足，无法迅速的换挡，这样只有费油。相反，在高速公路上行驶时，这时如果空气不够，汽油就无法充分的燃烧，也会很费油。所以，在喷油量固定的情况下，改变进气量以满足不同情况下对动力的要求，就是气门升程可变技术的作用。
[0004]现有的可变气门升程技术大多采用双凸轮行线加控制执行机构的思路，存在结构复杂，凸轮轴质量大，加工难度大，应用成本高的缺陷，不利于在普通车型上推广应用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种结构简单的可变气门升程机构。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种可变气门升程机构，包括断开式摇臂、气门、复位弹簧、主驱动机构和副驱动机构，所述断开式摇臂包括上摇臂和下摇臂，所述上摇臂的下端通过铰轴铰接于所述下摇臂的上端，所述气门设置在所述下摇臂的下端并能够由该下摇臂驱动，所述主驱动机构能够改变所述上摇臂与下摇臂之间的夹角，所述复位弹簧用于使所述上摇臂与下摇臂之间的夹角复位，所述副驱动机构能够改变所述断开式摇臂的整体高度。
[0007]本实用新型还提供一种发动机，该发动机包括如上所述的可变气门升程机构。
[0008]在本实用新型的可变气门升程机构中，两个相互铰接的摇臂形成断开式摇臂，主驱动机构用于改变两个摇臂之间的夹角以打开或关闭气门，副驱动机构用于改变断开式摇臂的整体高度以改变气门升程，两者协调配合，实现气门开度和升程的连续变化。
[0009]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0010]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0011]图1是根据本实用新型的一种实施方式的可变气门升程机构在气门开度最大时的主视不意图；
[0012]图2是图1的可变气门升程机构在气门关闭时的主视示意图；
[0013]图3是图1的可变气门升程机构的断开式摇臂的分解图，未示出铰轴；
[0014]图4是显示图1的可变气门升程机构的安装过程的俯视示意图。
[0015]附图标记说明
[0016]I 副凸轮2 上摇臂21弧形凹口
[0017]22环形容纳槽 23卡槽3 主凸轮
[0018]4 下摇臂5 挺柱6 气门
[0019]7 复位弹簧8 铰轴100可变气门升程机构
[0020]200 缸盖201 开口槽
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0022]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指本实用新型的可变气门升程机构在正常工作状态下的上、下，具体可以参考图1和图2的图面方向。
[0023]如图1和图2所示，根据本实用新型的一个方面，提供一种可变气门升程机构，包括断开式摇臂、气门6、复位弹簧7、主驱动机构和副驱动机构，断开式摇臂包括上摇臂2和下摇臂4，上摇臂2的下端通过铰轴8铰接于下摇臂4的上端，气门6设置在下摇臂4的下端并能够由该下摇臂4驱动，主驱动机构能够改变上摇臂2与下摇臂4之间的夹角，复位弹簧7用于使上摇臂2与下摇臂4之间的夹角复位，副驱动机构能够改变断开式摇臂的整体高度。
[0024]在本实用新型的可变气门升程机构中，两个相互铰接的摇臂形成断开式摇臂，主驱动机构用于改变两个摇臂之间的夹角以打开或关闭气门，副驱动机构用于改变断开式摇臂的整体高度以改变气门升程，两者协调配合，实现气门开度和升程的连续变化。
[0025]副驱动机构可以只在发动机处于大负荷工况时动作。为此，可以将副驱动机构与发动机ECU电连接，当发动机处于大负荷工况时，发动机ECU向副驱动机构发出电信号，副驱动机构接收该电信号，而后开始动作。
[0026]主驱动机构和副驱动机构可以分别为任意适当形式的驱动机构。作为一种优选实施方式，如图1和图2所示，主驱动机构可以为主凸轮轴，副驱动机构可以为副凸轮轴，主凸轮轴和副凸轮轴上分别设置有主凸轮3和副凸轮1，主凸轮3抵顶在上摇臂2或下摇臂4上，副凸轮I抵顶在上摇臂2的上端。
[0027]这里，通过两根凸轮轴驱动断开式摇臂，以实现气门升程连续可变的功能。其中，主凸轮轴与普通发动机凸轮轴的功能和动作规律相同，在副凸轮轴不动的情况下，主凸轮轴推动断开式摇臂，使得断开式摇臂呈现从伸直到弯曲再到伸直的循环运动模式，完成与普通发动机相同的进排气的功能；在发动机处于大负荷状态、需要增加进气量的时候，副凸轮轴通过执行与主凸轮轴的动作相匹配的动作，使得断开式摇臂的整体高度变化，从而实现气门升程的连续变化，从而能够增大气门开度，提高发动机的功率和扭矩。
[0028]本实用新型通过长度可变化的摇臂和主副凸轮轴的组合实现气门的升程可变，不需要复杂的控制机构，也不需要设计加工高难度的凸轮轴，结构简单，成本较低，更利于在普通车型上推广应用。
[0029]如上所述，副凸轮轴可以只在发动机处于大负荷工况时动作。为此，可以将驱动副凸轮轴动作的驱动装置与发动机E⑶电连接。在这种情况下，当发动机处于大负荷工况时，发动机ECU发出电信号，所述驱动装置接收该电信号而启动，驱动副凸轮轴动作。作为一种实施方式，所述驱动装置可以为电机，该电机的输出轴可以为蜗杆，副凸轮轴上可以设置有与该蜗杆匹配的蜗轮，电机启动时，蜗杆转动带动蜗轮旋转，从而使副凸轮轴动作。当然，还可以采用其它本领域公知的技术手段来驱动副凸轮轴，在此不再一一列举。
[0030]在本实用新型的可变升程气门机构中，主凸轮3可以抵顶在上摇臂2上，也可以抵顶在下摇臂4上，只要其能使两个摇臂之间的夹角变化即可。为了使主凸轮3的转动能够更显著地改变两个摇臂之间的夹角，同时为了方便计算气